Trong nhà máy thường dùng động cơ khơng đồng bộ tiêu thụ một cơng suất phản kháng lớn để tạo từ trường nên hệ số cosϕ tương đối thấp. Vì vậy nên tính hệ số cosϕ trung bình chứ khơng tính cosϕ làm việc ở chế độ định mức.
Với nhà máy bia thường cosϕ tb = 0,55 – 0,65. Chon cosϕtb = 0,6. → tgϕtb = 1,33 Cĩ 2 cách để nâng cao cosϕ nhằm giảm tổn thất điện trên dây do sự hoạt động non tải và khơng đồng bộ của các thiết bị:
- Chọn động cơ cĩ đúng dung lượng: việc náy rất khĩ thực hiện do hầu như khơng cĩ động cơ chạy khơng tải
- Dung lượng bù bằng cách dùng tụ điện tĩnh: cách này được dùng phổ biến. Dung lượng bù của tụ điện tĩnh: Qbù = Ptt (tgϕ1 - tgϕ2)
Với tgϕ1 ứng với hệ số cơng suất ban đầu cosϕ1 = 0,60. Vậy: tgϕ1 = 1,33 tgϕ2 ứng với hệ số cơng suất cần nâng cao cosϕ2.
Chọn cosϕ2 = 0,9→ tgϕ2 = 0,48. Vậy Qbù = 412,244 (KW). Chọn dung lượng tụ điện kiểu KM – 0,24
Bảng 5.9: Bảng thơng số kỹ thuật của tụ điện KM – 0,24 [5]
Điện áp làm việc 240V Cơng suất định mức 4 W Điện dung 220 µF Trọng lượng 24 kg Số tụ điện sử dụng: 104 4 244 , 412 = = = 4bù Q n (cái) 5.4.3. Chọn máy biến áp
φ P S S tt cos . 8 , 0 ≥ = đm máy → Sđm ≥ 573,742 (KVA)
Bảng 5.10: Bảng thơng số kỹ thuật của máy biến áp TM – 360/6 [5]
Loại TM – 360/6
Cơng suất định mức 360 KVA
Điện áp 6 KV
Tổn hao khơng tải 1,9 KW
Tổn hao ngắn mạch 6,2 KW
Điện áp hạ 380/220 V
Kích thước 1830 × 1170 × 1670
5.4.4. Tính lượng điện tiêu thụ
5.4.5.1. Điện thắp sáng
Ats = Pts. T. K. Trong đĩ: Pts = 68,894 KW
K = 0,9 : hệ số khơng đồng thời của các đèn
T: Thời gian làm việc trong 1 năm: T = K1. K2. K3 = 12.25.12 = 3600
Trong đĩ: K1 = 24: số giờ làm việc trong ngày K2 = 25 : số ngày làm việc trong tháng K3 = 12: số tháng làm việc trong năm
→ Ats = 247856,4 (KWh)
5.4.5.1. Điện động lượng
Ađl = Pđl. T. Kc
Trong đĩ: Pđl = 688,94 KW
Kc = 0,6 : hệ số khơng đồng thời của các đèn
T: Thời gian làm việc trong 1 năm: T = K1. K2. K3 = 7200 Trong đĩ: K1 = 12: số giờ làm việc trong ngày
K2 = 25 : Số ngày làm việc trong tháng K3 = 12 : số tháng làm việc trong năm
→ Ađl = 2.974.276,8 (Kwh)
Tổng điện năng sử dụng cho tồn nhà máy trong 1 năm: A = Km (Ats + Ađl) Trong đĩ: Km = 1,03 : hệ số tốn hao trên mạng điện hạ áp
Chương 6: KIẾN TRÚC – XÂY DỰNG 6.1.Tính diện tích xây dựng
6.1.1. Các phân xưởng chính
6.1.1.1. Phân xưởng nấu
Kích thước phân xưởng nấu:
Chiều dài L (m) Chiều rộng B (m) Diện tích S (m2)
36 24 864 3 5 6 12 9 11 13 7 5 8 A B 2 1 4 10 2 2 2 A B Trong đĩ:
1. Silo chứa gạo. 8. Bồn trung gian. 2. Silo chứa malt. 9. Bồn chứa bã.
3. Gàu tải malt. 10. Bồn chứa nước rửa bã. 4. Gàu tải gạo. 11. Nồi houblon hĩa.
5. Nồi nấu malt. 12. Bồn lắng.
6. Nồi nấu gạo. 13. Thiết bị làm lạnh. 7. Nồi lọc.
6.1.1.2. Phịng nuơi cấy và xử lý men
Kích thước phịng nuơi cấy và xử lý men:
Chiều dài L (m) Chiều rộng B (m) Diện tích S (m2)
4 5 5 2 2 1 1 1 6 4 3 1 Trong đĩ: 1. Bồn chứa men bẩn. 2. Bồn chứa men sạch.
3. Thiết bị thanh trùng dịch đường. 4. Thùng lên men nhỏ.
5. Thùng lên men vừa. 6. Thùng lên men lớn.
6.1.1.3. Khu vực lên men
Các tank cĩ kích thước: D = 3500(mm). Số tank: 30(cái). Bố trí 10 tank xếp theo hàng ngang, mỗi tank cách nhau 0,4 m theo hàng dọc, và cách nhau 1,5 m theo hàng ngang. Tank cách tường 1,5 m.
Kích thước mỗi dãy theo hàng ngang:
( )m L=3,5.10+0,4.9+1,5.2=41,6
Kích thước mỗi dãy theo hàng dọc:
( )m L=3,5.3+1,5.2+1,5.2=16,5
Kích thước phịng lên men:
Chiều dài L (m) Chiều rộng B (m) Diện tích S (m2)
6.1.1.4. Khu vực lọc.
Kích thước phịng lọc:
Chiều dài L (m) Chiều rộng B (m) Diện tích S (m2)
18 12 216 1 2 3 4 5 6 7 Trong đĩ: 1. Bồn trung gian. 2. Bồn chứa nước. 3. Thiết bị lọc ống. 4. Thiết bị lọc đĩa. 5. Bồn chứa bột kielselguhr.
6. Bồn chứa dịch huyền phù PVPP (Polyvynyl Pyrolydone) 7. Bồn chứa bã sau khi lọc.
6.1.1.5. Khu vực trữ bia trước khi chiết rĩt
Các tank trữ bia trước khi chiết rĩt gồm cĩ 8 tank cĩ kích thước: D=2400(mm). Các tank được bố trí theo hàng ngang, mỗi tank cách nhau 0,6m. Tank cách tường 1,5 m. Các tank được xếp thành 2 dãy, mỗi dãy cách nhau 1 m.
Kích thước mỗi dãy theo hàng ngang: L=2,4.4+0,6.3+1,5.2=14,4( )m
Kích thước mỗi dãy theo hàng dọc: B=2,4.2+1,5+1,5.2=9,3( )m
Kích thước phịng tàng trữ bia:
Chiều dài L (m) Chiều rộng B (m) Diện tích S (m2)
6.1.1.7. Phân xưởng chiết rĩt
Khoảng cách giữa các thiết bị ít nhất là 1,6(m). Thiết bị cách tường ít nhất 1,5 m. Kích thước phân xưởng chiết rĩt:
Chiều dài L (m) Chiều rộng B (m) Diện tích S (m2)
42 18 756 2 1 3 4 5 6 7 Trong đĩ: 1. Thiết bị gắp chai. 2. Thiết bị rửa chai.
3. Thiết bị chiết, đĩng nắp. 4. Thiết bị thanh trùng. 5. Thiết bị dán nhãn. 6. Thiết bị xếp chai vào két 7. Thiết bị xếp két vào pallet.
6.1.2. Các kho.
Bảng 6.1: Bảng tính diện tích các kho.
Các kho Chiều dài (m) Chiều rộng (m) Diện tích (m2)
Kho chứa nguyên liệu 24 12 288
Kho chứa vỏ chai 54 18 972
Kho chứa thành phẩm 54 18 972
Kho chứa vật tư 18 18 324
Kho chứa hoa houblon 6 6 36
6.1.3. Các phân xưởng phụ.
6.1.3.1. Các phân xưởng năng lượng.
Bảng 6.2: Bảng tính diện tích các phân xưởng năng lượng.
Các xưởng Chiều dài (m) Chiều rộng
(m)
Diện tích (m2)
Trạm biến áp 24 18 432
Khu đặt máy phát điện 12 6 72
Xưởng cấp hơi 10 8 80
Xưởng cấp lạnh 12 6 72
Phịng khí nén 18 6 108
6.1.3.2. Khu vực cấp thốt nước.
Bảng 6.3: Bảng tính diện tích khu vực cấp thốt nước.
Khu vực Chiều dài (m) Chiều rộng (m) Diện tích (m2)
Khu vực xử lý nước cấp 24 18 432
Khu vực xử lý nước thải 30 18 540
6.1.4. Khu vực hành chánh, sinh hoạt.
Bảng 6.4: Bảng tính diện tích khu vực hành chánh, sinh hoạt.
Các phịng, ban Chiều dài (m) Chiều rộng (m) Diện tích (m2) Nhà hành chánh Hội trường (2 tầng) 30 12 360 Phịng y tế 9 6 54 Nhà ăn. 12 8 96 Phịng kỹ thuật 12 10 120
Phịng kiểm tra hĩa lý 12 10 120
Phịng kiểm tra vi sinh 12 10 120
Phịng cảm quan 12 10 120
Bảng 6.5: Bảng tính diện tích các khu vực và cơng trình khác.
Các khu vực cơng trình Chiều dài (m) Chiều rộng (m) Diện tích (m2)
Nhà vệ sinh 6 6 36 Phịng thay đồ 10 6 60 Phịng gửi đồ 6 6 36 Phịng tắm 6 6 36 Nhà để xe 2 bánh 10 6 60 Gara xe tải 18 12 216 Gara ơ tơ 6 6 36 Nhà bảo vệ 4 3 12
Khu vực cây xanh, thảm cỏ 4000
6.2. Dự kiến mặt bằng tổng thể của nhà máy.
Kích thước nhà máy:
• Chiều dài nhà máy: L = 220 (m). • Chiều rộng của nhà máy: B = 160 (m).
• Tổng diện tích của nhà máy: S = 35.200 (m2). Tổng diện tích xây dựng trong nhà máy: Sxd = 17.577 (m2). Hệ số sử dụng đất đai trong nhà máy: 0,499
35200 17577 = = = S S η xd 6.3. Xử lý nước thải. [10]
Sơ đồ xử lý nước thải
Nước thải
NaOH hoặc HCl Trung hịa Loại rác Xử lý hiếu khí Lắng Nước Xử lý kị khí Bùn Rác thải Bùn 6.3.1. Loại rác
Nước thải của cả nhà máy sẽ được gom ra một bể thu gom. Trước khi chảy vào bể, nước chảy qua hệ thống các song chắn rác đặt nghiêng để giữ lại các sợi, mảnh rác lớn. Để ổn định lưu lượng nước thải trong quá trình xử lý, từ bể thu gom, nước thải sẽ chảy qua bể điều hịa thơng qua 2 hệ thống máng nghiêng.
6.3.2. Trung hịa
Từ bể điều hịa, nước thải được bơm lên bể trung hịa ở trên mặt đất. Trong bể cĩ 2 hệ thống cánh khuấy và bên cạnh bể cĩ hai bồn hĩa chất: một bồn chứa NaOH, bồn cịn lại chứa HCl. Mục đích của giai đoạn xử lý này là đưa pH của nước thải về trung tính để cĩ thể tiến hành xử lý sinh học.
6.3.3. Xử lýù sinh học
• Mục đích: Làm giảm nồng độ các chất hữu cơ cĩ trong nước thải trước khi thải ra mơi trường.
• Thực hiện: Quá trình xử lý gồm 2 giai đoạn: xử lý kị khí và hiếu khí.
Nước từ bể trung hịa sẽ được bơm vào bể xử lý kị khí (bể UASB). Trong quá trình xử lý của VSV, khí CH4 sẽ phát sinh. Khí này sẽ được dẫn ra ngồi. Bùn và sinh khối VSV sẽ lắng xuống đáy. Nước sạch sẽ chảy vào các máng thu gom. Nước từ máng thu gom sẽ chảy tràn qua bể xử lý hiếu khí (bể aerotank). Dưới đáy bể cĩ hệ thống sục khí O hoạt động liên tục, cung cấp O cho VSV phát triển.
6.3.3. Lắng
Nước từ bể aerotank sẽ được đưa vào ống trung tâm chảy xuống phía dưới đáy của thiết bị lắng. Khi ra khỏi ống, nước sẽ chảy theo phương bán kính từ trong ra ngồi với vận tốc giảm dần và thực hiện quá trình lắng. Nước sạch sẻ chảy ra cống thơng qua máng chảy tràn ở xung quanh thành thiết bị.
6.4. Xử lý nước cấp.
Quy trình xử lý nước
Lọc than
Nước Cột trao đổi cation
Xử lý sơ bộ
Bể lọc cát Nước ngầm
Lọc tinh
Hút chân khơng
Cột trao đổi cation
6.4.1. Xử lý sơ bộ
Trong nước ngầm, hàm lượng sắt cao, nước cĩ vị tanh và tạo ra cặn bẩn màu vàng làm giảm chất lượng nước.
Phương pháp khử sắt bằng cách làm giàu oxy cho nước bằng giàn mưa: nước được phun thành các hạt nhỏ nhằm làm tăng diện tích tiếp xúc với khơng khí, tạo điều kiện để oxy tiếp xúc và oxy hĩa Fe2+ thành Fe3+, sau đĩ Fe3+ tạo thành hợp chất ít tan Fe(OH)3, cặn Fe(OH)3 sẽ được tách ra bằng phương pháp lắng, lọc.
6.4.2. Bể lọc cát
Quá trình lọc là quá trình nước đi qua lớp vật liệu lọc với chiều dài nhất định để giữ lại trên bề mặt hoặc giữa các khe của lớp vật liệu lọc các hạt cặn cĩ trong nước.
Nước thu được đạt các chỉ tiêu sinh hoạt từ đây nĩ được sử dụng làm nước sinh hoạt, để rửa chai, vệ sinh thiết bị, sử dụng cho lị hơi.
6.4.3. Lọc than
Kết cấu của bồn chứa than hoạt tính như sau: dưới cùng là lớp đá cĩ kích thước lớn 30 – 40 mm, tiếp đến phía trên là lớp đá sỏi cĩ đường kính nhỏ hơn 20 – 25 mm, trên nửa là lớp cát và trên cùng là lớp than hoạt tính. Nước được bơm vào từ phía trên qua hệ thống phân phối, nước chảy đều và thấm qua các lớp vật liệu lọc và đi ra ngồi qua đường ống gần đáy bồn.
6.4.4. Lọc tinh
Nước sau bể lọc than sẽ đi vào hệ thống tháp lọc tinh nhằm loại bỏ cặn cĩ kích thước nhỏ. Hệ thống lọc gồm cĩ các cột lọc, dưới áp lực của hệ thống (áp suất lọc khoảng 4kg/cm2), nước đi qua các lỗ trên cột lọc, cặn sẽ bị giữ lại trên các màng của cột lọc .
6.4.5. Trao đổi ion
Trong nước cĩ các ion Ca2+, Mg2+ sẽ gây ra độ cứng cho nước vì thế cần phải loại chúng ra bằng cách cho nước chảy qua cột trao đổi ion. Tại đây ion Ca2+, Mg2+ sẽ bị giữ lại và độ cứng của nước sẽ bị khử.
- Trao đổi ion lần 1: (cột trao đổi cation)
Ca(HCO3)2 + 2H+[Resin] ↔ Ca2+[Resin] + 2H2O + 2CO2
CaSO4 + 2H+[Resin] ↔ Ca2+[Resin] + H2SO4
- Trao đổi ion lần 2: (cột trao đổi anion)
H2SO4 + 2OH-[Resin] ↔ SO42-[Resin] + 2H2O
- Tái sinh cột:
Ca2+[Resin] + 2 HCl ↔ 2H+[Resin] + CaCl2
SO42-[Resin] + 2NaOH ↔2OH-[Resin] + Na2SO4
6.4.5. Hút chân khơng
Nước sau khi qua cột trao đổi cation sẽ vào bồn hút chân khơng. Mục đích của quá trình này là loại bỏ hầu như hồn tồn các chất khí gây mùi vị lạ cho nước. Áp suất chân khơng cĩ thể đạt tới độ Pck = 700 – 720 mmHg. Sau đĩ nước sẽ qua bồn trao đổi anion. Nước sau khi xử lý đạt pH khoảng 6 – 7 và được bơm vào bồn chứa dự trữ.
Chương 7: KINH TẾ- TỔ CHỨC 7.1.Tổ chức lao động, tiền lương
7.1.1. Tổ chức quản lý lao động trong nhà máy
Qua tham khảo tài liệu và thực tế sản xuất của một số nhà máy, xin đề nghị tổ chức quản lý như sau:
PX lên men PX nấu Bộ phận sản xuất Phịng kế hoạch Bộ phận tiếp thị Bộ phận tài chính, kế tốn Giám đốc Bộ phận nhân sự Phịng cung ứng
nguyên liệu Phịng phục vụ sản xuất Phịng điều hành sản xuất Phịng
kỹ thuật Phịng KCS
PX chiết
7.1.2. Phân phối lao động trong nhà máy
7.1.2.1. Phân xưởng sản xuất chính
Bảng 7.1: Bảng phân phối lao động trong phân xưởng nấu.
Nội dung cơng việc Số cơng nhân/ca Số ca/ngày Số cơng nhân/ngày
Nhập nguyên liệu 3 1 3
Chuẩn bị nguyên liệu 2 3 6
Nấu 3 3 9
Lọc 2 3 6
Lắng 1 3 3
Bảng 7.2: Bảng phân phối lao động trong phân xưởng lên men.
Nội dung cơng việc Số cơng nhân/ca Số ca/ngày Số cơng nhân/ngày
Làm lạnh 1 3 3
Lên men 4 3 12
Lọc bia 2 3 6
Bão hịa CO2 1 3 3
Tổng cộng 8 24
Bảng 7.3: Bảng phân phối lao động trong phân xưởng chiết.
Nội dung cơng việc Số cơng nhân/ca Số ca/ngày Số cơng nhân/ngày
Rửa chai 2 2 4 Chiết, đĩng nắp 1 2 2 Thanh trùng 2 2 4 Dán nhãn 1 2 2 Loại chai vỡ 2 2 4 Vào két 1 2 2 Xếp lên pallet 1 2 2 Tách pallet 1 2 2 Tổng cộng 11 22 7.1.2.2. Các phân xưởng phụ
Bảng 7.4: Bảng phân phối lao động trong các phân xưởng phụ.
Nội dung cơng việc Số cơng nhân/ngày
Điện - Cơ - Lạnh 30
Lị hơi 3
Khu xử lý nước cấp 6
Khu xử lý nước thải 2
Đội xe, vận chuyển 25
Kho bao bì, vật tư, nguyên liệu 3
Cơng nhân vệ sinh 8
Tổng cộng 77
Tổng số cơng nhân trực tiếp sản xuất trong nhà máy
(người) 150 77 22 24 27+ + + = = TT C
Số cơng nhân dự trữ trong nhà máy được xác định theo cơng thức:
DT TT DT C H C = . HDT: hệ số dự trữ 0,0167 300 300 305− = = − = TT TT CD DT N N N H
NCĐ: Số ngày làm việc theo chế độ NCĐ = 305 (ngày) NTT: Số ngày làm việc thực tế NTT = 300 (ngày)
Vậy tổng số cơng nhân trong nhà máy: 153 (người)
7.1.2.3. Nhân viên gián tiếp.
Bao gồm nhân viên hành chánh, bảo vệ, y tế…ước tính khoảng 25% số nhân viên trực tiếp sản xuất.
Số nhân viên gián tiếp: 153 × 0,25 = 38 (người)
Vậy tổng số cơng nhân viên trong nhà máy: 153 + 38 = 191(người)
7.1.3. Tính lương
7.1.3.1. Lương của cơng nhân sản xuất.
Lương chính lấy bình quân là 50.000 đồng/người/ngày. Lương phụ là khoảng phụ cấp khoảng 50% lương chính. Tổng tiền lương của cơng nhân sản xuất trong 1 tháng:
S1 = 50.000 × 153 × 25 × 1,5 = 286.875.000 (đồng/tháng)
7.1.3.2. Lương của nhân viên hành chánh.
Lương chính lấy bình quân là 60.000 đồng/người/ngày. Lương phụ là khoảng phụ cấp khoảng 50% lương chính. Tổng tiền lương của nhân viên hành chánh trong 1 tháng:
S2 = 60000 × 38 × 25 × 1,5 = 85.500.000 (đồng/tháng) Tổng quỹ lương :
Sql = S2 + S2 = 286.875.000 + 85.500.000 = 372.375.000 (đồng/tháng)
7.1.3.3. Bảo hiểm y tế, xã hội.
Lấy bằng 3,5% tổng quỹ lương:
Sbh = 0,35 × Sql = 0,035 × 372.375.000 = 13.033.000 (đồng/tháng)
7.1.3.4. Tiền phụ cấp.
Bằng 1,2% tổng quỹ lương sau khi đã trừ bảo hiểm y tế xã hội. Spc = 0,012 × (Sql - Sbh ) = 4.321.000 (đồng/tháng) Vậy: Tổng chi phí trả lương hàng tháng:
St = Sql + Sbh +Spc = 389.729.000 (đồng/tháng) Tổng chi phí trả lương hàng năm:
Sn = 12 × St = 12 × 389.729.000 = 4.676.748.000 (đồng/tháng)
7.2.Tính vốn đầu tư
Vốn đầu tư được tính dựa trên 2 khoản: